工業4.0/智慧製造

數位轉型

『智慧製造』流程和藍圖如何規劃?從目標確認開始

推動工業4.0,從規劃到執行的整體流程應該要包含『經營策略對焦、智慧製造主軸擬定、藍圖規劃到落地執行、階段專案推動規劃及確認實際建置成果效益』等階段。 透過實際案例,說明智慧製造推動過程,提供有意進行工業4.0的企業參考。

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・2021/08/31

很多人也把智慧製造稱作工業4.0,在近年製造業中快速發展,讓傳統製造面臨全球產業結構調整帶來的機遇和挑戰。隨著製造低成本的優勢不在,提高產品的生產效率、良率、品質和可靠性,從「製造」向「智造」轉變,提升管理和生產過程的智慧化水平,成為企業發展的關鍵。

 

 

 

規劃和推動智慧製造的關鍵重點流程是什麼?

 

以下將以交通業案例,來介紹建設工業4.0各階段進行的內容重點是什麼。案例公司從事軌道交通關鍵零組件的加工製造和檢修服務,為用戶提供以高品質保障為核心的優質產品、服務及解決方案。機械加工業是製造行業的基礎,案例公司作為典型的創新驅動高科技行業,除了在科技創新上下功夫外,還在向智慧製造邁進,努力造就智慧工廠,實現產業的智慧化。

 

 

1. 確認目標問題與對策

 

為加速工廠智慧化轉型,將公司現階段工廠內部,亟待改善問題逐一檢視。主要問題落在製造廠區運作的資訊化與智慧化均嚴重不足,因而提出了相關對策,如圖1所示。





案例公司智慧製造推動背景

 




2. 選擇策略主軸

 

專案團隊協助案例公司,聚焦未來3~5年發展策略主軸及方針,歸納出因應未來發展的策略和議題(如下圖3所示),包括:擴大檢修營收、實踐高效製造、優化供應管理、深化技術研發及創新價值服務等五大策略和議題。

 


 

案例公司未來發展策略與議題

 




3.現況與智慧製造缺口確認

 

同時,亦同步盤點公司現行價值鏈的活動現況表現、瓶頸缺口,並利用『智慧製造成熟度評量』評量該公司的智慧製造成熟度現況(如下圖4所示)。『智慧製造成熟度評量』評量工具,將智慧製造成熟度分成四個等級:Lv1-人工電子化、Lv2-半自動化、Lv3-全自動化及Lv4-智慧化。

 

案例公司的現在狀況況,透過『營運流程智慧化、現場設備自動化及工廠管理智慧化』等三個維度的細部評量,整體智慧製造成熟度,大致落在「Lv2-半自動化」往「Lv3-全自動化」的過渡階段狀態。因此,如何有效打通IT(資訊科技)與OT(運營科技)的數位障壁,形成全流程數位化營運閉環,成為本次專案規劃的重點。

 



案例公司智慧製造成熟度現況

 



 

4.成效與經營策略聯結

 

為了將智慧製造實踐成效,能確實連結案例公司經營策略,專案團隊歸結『智慧製造推動重點』


  • 在營運規模快速擴展情況下,確保行業產品應有的高品質水準


  • 運用自動化及資訊化充分支援,實踐整體運營效率的持續提升


  • 積累產品生產及運行的資料智慧,提供產品及服務創新的動能


  • 透過數位化與網路化的融合運作,實現高柔性及低成本的運作

 

 



5. 規劃智慧製造藍圖

 

專案團隊依據客戶公司現有製造資源、自動化設備和資訊化系統的基礎,梳理出未來智慧製造推動之主軸、落地實踐推動路徑、及建置工作專案內容,以作為接續落地推動實施時的參考依循。

 

該公司的智慧製造藍圖的規劃,將以先進的資訊化管理系統、生產製造執行系統、工業大數據智慧分析,與決策系統為主軸,通過實現軌道交通關鍵零組件智慧工廠的建設,和持續改進在公司運營、生產管理、過程控制、數據梳理、監控預警、智慧分析與決策等,各方面應用整合,以實現企業管理、生產過程、分析決策等方面的數位化和智慧化,大幅度提高生產管理效率,對機械加工行業的智慧製造升級改造,具有引領示範作用。

 



案例公司智慧製造藍圖

 

 

 


智慧工廠效益分析

 

案例公司藉由智慧製造藍圖,所描繪的主軸、路徑、工作內容據以推動實施之際,亦明確定調專案上線內容須涵蓋四化:運營流程全面資訊化、生產過程全面自動化、機台設備全面聯網化、 開發製造協作一體化。

 

同時,聚焦主要成效應有四大要項:數位化工廠整合運作(零組件加工示範線)、智慧儲運物流應用(RFID技術基礎)、機台聯網數據採集及監控、全流程生產及品質履歷追溯。其具體專案成效(以專案結案後6個月作為基準計算)的質化量化分析,包括生產效率提升15%、產品不合格率降低10%、生產週期時間下降15%、…等,詳細請參閱下圖6所示:

 



 案例公司智慧工廠專案效益分析

 

 

 


從藍圖規劃到實施導入的智慧製造一體化服務

 

案例公司透過智慧製造推進藍圖,有序將企業從「製造」向「智造」轉型,真正體現智慧化的豐碩成果,也成為塑造數位轉型,持續優化的穩固基石。

 

為有效進行智慧製造未來藍圖,及推動路徑之規劃,專案團隊透過「鼎新智慧製造藍圖規劃一體化服務」顧問手法,包括:對焦經營策略發展方針手法、分析經營價值活動缺口、評量智慧製造成熟度現況等,進行諮詢診斷,以釐清推動重點及主軸,同時搭配企業自動化及資訊化現況條件及能力佈建優先順序,展開智慧製造推動路徑。



 

 

鼎新提供智慧製造諮詢規劃服務,並協助案例公司,進行智慧製造需求調研、智慧製造總體藍圖及推動路徑規劃事宜。專案團隊為案例公司規劃了未來3~5年智慧製造藍圖,對後續智慧製造整體推動工作描繪了明確的實踐路徑。




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文:蘇斌雄  責任編輯:楊于嫺

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專家:蘇斌雄 鼎華智能系統 董事長特別助理

 

主要負責智能工廠相關產品及解決方案的規劃及開發。

智能製造與數字化轉型是全球製造產業發展的必然趨勢,企業如何對焦策略,掌握此波科技大潮帶來的契機,將是決戰未來的關鍵 !

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